DE20314672U1

DE20314672U1 - Wasserfahrzeug mit Flossenantrieb

Info

Publication number: DE20314672U1
Application number: DE20314672U
Authority: DE
Original assignee: WILL REINER
Current assignee: WILL REINER
Priority date: 2003-09-23
Filing date: 2003-09-23
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2013-09-24

Abstract

Wasserfahrzeuge mit Flossen- oder Hydrofoilantrieb deren Vortrieb durch das schwenken eines Schwimmkörpers in seiner Längsachse erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Stabilisationsschwimmkörper (2) mit einem zentralen Schwimmkörper (1) fest verbunden sind, so dass der zentrale Schwimmkörper in einen bestimmten Winkel, in seiner Längsachse im Wasser schwenkbar ist, jedoch beim eintauchen eines der Stabilisationsschwimmkörper ein stabiler Zustand erreicht wird und der Auftrieb des Stabilisationsschwimmkörpers dem weiteren Schwenken in dieser Richtung entgegen wirkt.

Description

Bei der Erfindung handelt es sich um ein Wasserfahrzeug mit Flossen- oder Hydrofoilantrieb, deren Vortrieb durch die Schwenkbewegung eines Schwimmkörpers in deren Längsachse generiert wird. Die Flossen (Hydrofoils) sind zur Schwenkachse des Schwimmkörpers im Unterwasserbereich so angeordnet, dass durch die Schwenkbewegung an den Flossen (Hydrofoils) eine Strömung entsteht und eine Vortriebskraft erzeugt wird.
Wasserfahrzeuge mit Flossenantrieb, die durch eine Schwenkbewegung eines Schwimmkörpers in Längsrichtung angetrieben werden, sind unter anderem durch die AT0000305072 bekannt.
Die Ausführungen solcher Fahrzeuge mit einem Schwimmkörper sind schwer zu beherrschen, da bei der Verlagerung des Gewichtschwerpunktes zur Initiierung der Schwenkbewegung eine Kenterung erfolgen kann. Sind die Schwimmkörper, um diesem Effekt entgegen zu wirken, formstabil ausgelegt, ist die Initiierung der Schwenkbewegung durch die Gewichtverlagerung schwerer und wirkungsloser.
Gesteuert werden solche Fahrzeuge über zusätzliche Elemente im Unterwasserbereich (Steuerruder, etc.), die dem Vortriebsmechanismus entgegen wirken.
Der erzeugte Vortrieb der Flossen (Hydrofoils) ist von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges durch das Wasser, der Winkelgeschwindigkeit der Schwenkbewegung und dem Astellwinkel der Flosse zur Anströmrichtung abhängig. Damit ein Maximum an Vortrieb generiert werden kann, sollte die Flosse (Hydrofoil) diesen Parametern während der Fahrt angepasst werden.
Um die Handhabung und Nutzung eines solchen Wasserfahrzeugs zu verbessern, ist es notwendig, eine Schwimmkörperanordnung zu entwickeln, die einer Kenterung entgegen wirkt, jedoch der Effektivität der Schwerpunkverlagerung und der dadurch erzeugten Schwenkbewegung nicht entgegen steht.
Weiterhin muss die Manövrierbarkeit verbessert und sollte mit dem Flossenantrieb verbunden werden, um weitere hinderliche Elemente im Unterwasserbereich zu vermeiden. Der Anstellwinkel der Flossen sollte der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Schwenkbewegung angepasst werden können, damit der Vortrieb optimiert wird.
Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Endung liegt das Problem zugrunde, ein Wasserfahrzeug mit Flossenantrieb (Hdrofoiantrieb) zu entwickeln, dass über die Schwenkbewegung eines Schwimmkörpers angetrieben wird. Die Schwenkbewegung dabei jedoch auf einen bestimmten Winkel begrenzt wird, damit die Handhabung eines solchen Fahrzeuges erleichtert und eine Kenterung verhindert wird, jedoch die Wirksamkeit der Schwenkbewegung, 'verursacht durch eine Schwerpunktverlagerung, nicht negativ beeinträchtigt wird.
Weiterhin sollte eine Möglichkeit gefunden werden, ein solches Wasserfahrzeug zu manövrieren, ohne dass weitere Elemente im Unterwasserbereich nötig sind, die der Vortriebsfunktion entgegen wirken.
Des Weiteren muss der Anstellwinkel der Flossen (Hydrofoils) der Geschwindigkeit des Fahrzeugs durch das Wasser und der Winkelgeschwindigkeit der Schwenkbewegung angepasst werden, damit die Flossen den bestmöglichen Vortrieb erzeugen.
Diese Probleme werden mit den im Schutzanspruch 1 und 2 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Mit der Endung wird erreicht, dass bei dem Schwenken des zentralen Schwimmkörpers, die durch die Stabilisationsschwimmkörper erzeugte Begrenzung der Schwenkbewegung die Beherrschung eines solchen Wasserfahrzeugs erleichtert und einer Kenterung des Fahrzeugs entgegen gewirkt wird.
Des Weiteren kann über das Seilzugsystem der Ansstellwinkel der Flossen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Winkelgeschwindigkeit der Schwenkbewegung angepasst werden. Weriterhin ermöglicht das Seilzugsystem eine Lenkung des Fahrzeugs ohne weitere Elemente im Unterwasserbereich, und das Fahrzeug kann mit dieser Technik auf kleinstem Raum manövriert werden.
Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der 1 bis 3 erläutert. Es zeigen
1: Isometrische Darstellung des Wasserfahrzeugs mit Hydrofoils bzw. Flossen
2: Frontansicht des Wasserfahrzeugs mit zentralem Schwimmkörper und Schwenkbegrenzung durch die Stabilisationsschwimmkörper
3: Schematische Draufsicht des Wasserfahrzeugs mit Wirkprinzip des Seilzugsystems zur Steuerung und Verstellung des Ansstellwinkels der Hydrofoils oder Flossen In den Figuren ist das Wasserfahrzeug mit zentralem Schwimmkörper (1), Stabilisationsschwimmkörpern (2}, Antriebsflossen oder -hydrofoils (3), Flossenwelle (4), Steuerhebel (5), vorderer Steuerseilzug (6) und hinterer Steuerseilzug (7) dargestellt. Die Stabilisationsschwimmkörper (2) sind fest mit dem zentralen Schwimmkörper über Ausleger mit dem zentralen Schwimmkörper (1) verbunden und begrenzen die Schwenkbewegung des zentralen Schwimmkörpers.
Die Flossen (3) sind jeweils an einer Flossenwelle (4) befestigt, welche gelagert durch den zentralen Schwimmkörper (1) geführt ist. Am Ende der Flossenwelle, im rechten Winkel zur Flosse, ist der Steuerhebel (5) mit der Flossenwelle fest verbunden. Die Steuerhebel der Flossen im vorderen und hinteren Bereich des zentralen Schwimmkörpers sind über ein Seilzugsystem miteinander verbunden. Der vordere Steuerseilzug (6) ist mit einem Ende am letzten Steuerhebel des vorderen Bereichs befestigt und wird über eine Umlenkrolle (9) zur Ausgleichsfeder (10) geführt. Die Ausgleichsfeder ihrerseits ist an der Lenkstange (11) befestigt. Ebenso wird der hintere Steuerseilzug (7) vom hinteren Steuerhebel über eine Ausgleichsfeder zur Lenkstange (10) geführt. Befinden sich mehr als eine Antriebsflosse im vorderen oder hinterem Bereich, so sind die Steuerhebel in diesem Bereich über Seilzüge verbunden und der Steuerseilzug ist am letzten Steuerhebel befestigt.
Die Lenkstange ist über ein Spannseil (12) schwenkbar aufgehangen.
Durch die Verkürzung des Spannseils wird der Anströmwinkel der Flossen (Hydrofoils) der Geschwindigkeit und der Schwenkbewegung angepasst (kurz = schnelle Fahrt durch das Wasser im Verhältnis zur Winkelgeschwindigkeit, lang = langsame Fahrt durch das Wasser im Verhältnis zur Winkelgeschwindigkeit).
Werden über die Lenkstange die Steuerseilzuge der Steuerbord und Backbordseite des Wasserfahrzeugs unterschiedlich stark angezogen, verstellt sich der Anstellwinkel, so dass ein Steuermoment auf das Fahrzeug ausgeübt wird und das Fahrzeug die Richtung ändert.

Claims

Wasserfahrzeuge mit Flossen- oder Hydrofoilantrieb deren Vortrieb durch das schwenken eines Schwimmkörpers in seiner Längsachse erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Stabilisationsschwimmkörper (2) mit einem zentralen Schwimmkörper (1) fest verbunden sind, so dass der zentrale Schwimmkörper in einen bestimmten Winkel, in seiner Längsachse im Wasser schwenkbar ist, jedoch beim eintauchen eines der Stabilisationsschwimmkörper ein stabiler Zustand erreicht wird und der Auftrieb des Stabilisationsschwimmkörpers dem weiteren Schwenken in dieser Richtung entgegen wirkt.
Wasserfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die für den Vortrieb genutzten Hydrofoils oder Flossen (4) im vorderen und hinteren Bereich des zentralen Schwimmkörpers angeordnet sind und über ein Seilzugsystem miteinander verbunden sind, so dass der Anstellwinkel, der Hydrofoils oder Flossen der Geschwindigkeit des Farzeuges angepasst werden kann sowie das Fahrzeug über dieses Seilzugsystem gesteuert werden kann.